DE3612919C1 - Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer mit Feststoffaustragsoeffnungen versehenen Zentrifugentrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer mit Feststoffaustragsöffnungen versehenen Zentrifugentrommel und einem die Zentrifugentrommel umgebenden, ortsfest gehaltenen Zentrifugengehäuse sowie mit einer Feststoff-Auffangkammer, wobei zwischen Auffangkammer und Gehäuse eine durch einen engen Spalt zwischen einem an der rotierenden Zentrifugentrommel vorgesehenen scheibenförmigen Körper und einer Seitenwand des Zentrifugengehäuses gebildete Dichtstelle vorgesehen ist.

Eine derartige Zentrifuge ist bekannt aus der DE-OS 21 31 427, wobei durch den engen Spalt ein direktes Hineinspritzen von Feststoffteilchen in das der Feststoff-Auffangkammer benachbarte Zentrifugengehäuse verhindert werden soll. Nicht verhindern läßt sich damit jedoch, daß sich durch Luftaustausch mitgeführte Feststoffpartikel im Zentrifugengehäuse ablagern. Bei Zentrifugengehäusen, die eine zylindrische Grundform haben, hat die Feststoff- Auffangkammer eine davon abweichende Form, die durch den Feststoffablauf bedingt ist. Während im Bereich des zylindrischen Zentrifugengehäuses eine gleichmäßige Druckverteilung durch die rotierende Trommel erzeugt wird, entstehen in dem unsymmetrischen Querschnitt der Feststoff-Auffangkammer Zonen, die einen größeren oder kleineren Druck aufweisen als im Zentrifugengehäuse. Von den Zonen höheren Druckes strömt ständig Luft in das Zentrifugengehäuse, während eine umgekehrte Luftströmung vom Zentrifugengehäuse zu den Zonen niedrigeren Druckes in der Feststoff-Auffangkammer stattfindet. Die in das Zentrifugengehäuse einströmende Luft ist mit Feststoffteilchen belastet, die sich im Zentrifugengehäuse ablagern und dort zu Störungen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Luftaustausch zwischen der Feststoff-Auffangkammer und dem Zentrifugengehäuse zu unterbinden und Feststoffablagerungen im Zentrifugengehäuse zu verhindern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der an der Zentrifugentrommel vorgesehene scheibenförmige Körper radial außen unter einem spitzen Winkel zur Rotationsachse zur Seitenwand hin auswärts gerichtet ist, so daß zwischen Seitenwand und Körper ein Ausgleichsraum entsteht.

Durch den Ausgleichsraum wird der Luftaustausch von der Feststoff-Auffangkammer zum Zentrifugengehäuse verlagert in den vorgeschalteten Ausgleichsraum, in dem die gleichen Druckverhältnisse herrschen wie im Zentrifugengehäuse, da der Ausgleichsraum, wie dieses, rotations-symmetrisch ist. Zwischen dem Ausgleichsraum und dem Zentrifugengehäuse findet daher kein signifikanter Luftaustausch statt. Feststoffe können sich daher nur in dem Ausgleichsraum ablagern, wobei die besondere Form des scheibenförmigen Körpers einen Selbstreinigungseffekt bewirkt.

In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Winkel mindestens 40°. Dieser Winkel ist größer als die maximalen Böschungswinkel der üblicherweise in derartigen Zentrifugen behandelten Schleudergüter.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungsquerschnitt des Spaltes über seinen Umfang gerechnet gleich groß wie der Strömungsquerschnitt des Ausgleichsraumes. Dadurch wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Ausgleichsraum nur ca. 10% der Strömungsgeschwindigkeit im Spalt beträgt. Diese Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit beruht darauf, daß nur etwa 10% des Strömungsquerschnittes des genannten Ringspaltes für die Luftzuströmung in den Ausgleichsraum effektiv wirksam sind. Als wirksamer Strömungsquerschnitt des Ausgleichsraumes ist die Fläche anzusehen, die sich bei einem Schnitt durch seine Mittelachse insgesamt ergibt. Luft, die durch den Spalt in den Ausgleichsraum eintritt, strömt tangential in dem Ausgleichsraum in beiden Richtungen ab und tritt an einer anderen Stelle des Spaltes wieder aus.

Wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Körpers lösbar mit der Zentrifugentrommel verbunden angeordnet ist, wird ein schnelles Anpassen an unterschiedliche Bedingungen ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die Zentrifuge im Bereich der Feststoff-Auffangkammer,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1.

Mit 1 ist in der Fig. 1 das Zentrifugengehäuse bezeichnet, das die mit der Feststoffaustragsöffnungen 2 versehene Zentrifugentrommel 3 einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit horizontaler Drehachse umgibt. Den Feststoffaustragsöffnungen 2 ist eine Auffangkammer 4 für die abgetrennten Feststoffe zugeordnet, die durch Seitenwände 5, 6 begrenzt ist. Zwischen den Feststoffaustragsöffnungen 2 und der Seitenwand 5 ist eine Begrenzungsscheibe, der Körper 7, auf der Zentrifugentrommel 3 angeordnet. Zwischen der rotierenden Begrenzungsscheibe und der Seitenwand 6 wird eine Dichtstelle 8 über einen engen Spalt 9 gebildet, der mit der Auffangkammer 4 in Verbindung steht. In der Begrenzungsscheibe, dem Körper 7, ist ein Ausgleichsraum 10 angeordnet, der im Bereich der Dichtstelle 8 liegt. Die Begrenzungsscheibe ist lösbar mit der Zentrifugentrommel 3 verbunden. Der Strömungsquerschnitt des Spaltes 9 errechnet sich aus der Spaltbreite multipliziert mit dem Spaltumfang. Für den Strömungsquerschnitt des Ausgleichsraumes 10 ist die im Querschnitt sich ergebende gesamte Fläche des Ausgleichsraumes anzusetzen.

Aus Fig. 2 sind die unterschiedlichen Querschnittsformen des Zentrifugengehäuses 1 und der Feststoff-Auffangkammer 4 ersichtlich. Während bei Betrieb der Zentrifuge sich um die Zentrifugentrommel 3 herum im Zentrifugengehäuse 1 und im Ausgleichsraum 10 eine gleichmäßige Druckverteilung aufbaut, gibt es in der Feststoff-Auffangkammer 4 Zonen niedrigeren Druckes, die mit "-" gekennzeichnet sind, und Zonen höheren Druckes, die mit "+" gekennzeichnet sind. In den Zonen höheren Druckes tritt Luft in den Ausgleichsraum 10 ein, und in den Zonen niedrigeren Druckes tritt Luft aus dem Ausgleichsraum 10 in die Auffangkammer 4 für die abgetrennten Feststoffe. Da der Lufteintritts- und -austrittsbereich am Umfang des Ausgleichsraumes 10 nur auf etwa 10% des Umfangs des Spaltes 9 beschränkt ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft innerhalb des Ausgleichsraumes 10 auch auf etwa 10% der im Spalt 9 vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt, obwohl die theoretisch vorhandenen Strömungsquerschnitte des Spaltes 9 und des Ausgleichsraumes 10 gleich groß sind.

Durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit in dem Ausgleichsraum 10 findet hier nur ein vernachlässigbarer kleiner Druckabfall statt, so daß ein signifikanter Luftaustausch zwischen dem Ausgleichsraum 10 und dem Zentrifugengehäuse 1 nicht stattfindet. Durch die besondere Form der äußeren Begrenzung des Ausgleichsraumes 10 werden in diesem abgeschiedene Feststoffe wieder in die Auffangkammer 4 zurückgeführt.

Claims (4)

1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer mit Feststoffaustragsöffnungen (2) versehenen Zentrifugentrommel (3) und einem die Zentrifugentrommel (3) umgebenden, ortsfest gehaltenen Zentrifugengehäuse (1) sowie mit einer Feststoff-Auffangkammer (4), wobei zwischen Auffangkammer (4) und Gehäuse (1) eine durch einen engen Spalt (9) zwischen einem an der rotierenden Zentrifugentrommel (3) vorgesehenen scheibenförmigen Körper (7) und einer Seitenwand (6) des Zentrifugengehäuses (1) gebildete Dichtstelle (8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Zentrifugentrommel (3) vorgesehene scheibenförmige Körper (7) radial außen unter einem spitzen Winkel ( α ) zur Rotationsachse zur Seitenwand (6) hin auswärts gerichtet ist, so daß zwischen Seitenwand (6) und Körper (7) ein Ausgleichsraum (10) entsteht.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ( α ) mindestens 40° beträgt.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des Spaltes (9) über seinen Umfang gerechnet gleich groß ist wie der Strömungsquerschnitt des Ausgleichsraumes (10).

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (7) lösbar mit der Zentrifugentrommel (3) verbunden angeordnet ist.